Fuente de alimentación CC ininterrumpida de sobremesa con pantalla

2. Conectores tipo banana hembra (2 pares cada uno) 3. Terminales de tornillo (1 par) 4. Interruptor SPST (clasificaciones 5A o superiores) 5. Regulador de voltaje ajustable LM317 x 2 6. Reguladores de voltaje 7805, 7809, 7812 7. GPCB 8. Transformador reductor 16-18V/3 Amperios 9. Diodos 1N4007 x 4 10. Módulo de dos relés

11. Condensadores

12. Resistencias 13. Placa de desarrollo ATmega16/8 14.LCD 16×2 15. Disipadores de calor 16. Gabinete

Características:

– Entradas: 220-240 V, 50 Hz CA

– Salidas: 1 X 5V y 1 X 9V (disponibles mediante conector banana)

1 X voltaje ajustable (disponible mediante terminal de tornillo)

– Rango de tensión regulable: 1,25-14,5 V en modo red y 1,25-10,5 V en modo batería

– Modos: 1) Modo Batería y 2) Modo Normal (a través de la red eléctrica)

– Conmutación y apagado automático por microcontrolador

– LCD con varios indicadores.

Diagrama de bloques

Fig. 1: Diagrama de bloques de una fuente de alimentación CC ininterrumpida de sobremesa

Las líneas azules indican líneas de señal y las líneas negras indican líneas eléctricas. Déjame explicarte en qué consiste cada bloque y su función. Bloque de red: Está formado por el transformador, el circuito puente rectificador (4 diodos) y un condensador. Este bloque recibe energía de un tomacorriente de pared que proporciona 220-230 V CA. El transformador reductor reduce la amplitud de la onda sinusoidal, seguido del puente rectificador que la convierte en CC pulsante que al pasar por el condensador produce una potencia CC no regulada de 16-18V (el voltaje depende del transformador)

Fig. 2: Diagrama de circuito del rectificador de CA utilizado como primera etapa de una fuente de alimentación de CC ininterrumpida de sobremesa

Circuito cargador: Este bloque se compone principalmente de un regulador de voltaje ajustable LM317 que junto con otros componentes funciona como un cargador de voltaje constante y corriente limitada para nuestra batería. Una vez que la batería está completamente cargada, el circuito suministra automáticamente corriente baja a la batería y entra en modo de carga lenta.

Fig. 3: Diagrama de circuito del cargador utilizado como segunda etapa del sistema de alimentación de CC ininterrumpible de sobremesa

Indicador de carga: Este no es más que dos resistencias dispuestas en forma de circuito divisor de voltaje. Reduce el nivel de voltaje de la batería para que el microcontrolador pueda leerlo.

Relé 1: Este es un módulo de relé que cambia entre el circuito indicador de carga y el circuito del cargador dependiendo del comando del microcontrolador.

El terminal +ve de la batería está conectado al pin común. El circuito de carga está conectado al pin Normalmente Abierto y el circuito indicador de carga está conectado al pin Normalmente Cerrado. Cuando se corta la alimentación, el relé desconecta el cargador de la batería y lo conecta al indicador para que el microcontrolador pueda leer el nivel de la batería y mostrarlo en la pantalla LCD. Cuando la alimentación está encendida, el circuito indicador se desconecta y el circuito de carga se conecta a la batería.

Relé 2: este módulo de relé cambia entre alimentación de red y alimentación de batería según el comando del microcontrolador.

El terminal +ve de la batería está conectado al pin Normalmente ABIERTO mientras que la línea +ve del bloque de alimentación principal está conectada al pin Normalmente CERRADO. El pin común del relé está conectado al bloque de la fuente de alimentación de CC. Cuando la red eléctrica no está disponible, el controlador cambia automáticamente el relé al modo de batería.

Fig. 4: Diagrama de circuito del indicador de carga utilizado como tercera etapa de una fuente de alimentación CC ininterrumpida de sobremesa

Nota: Los +12 V para alimentar el relé se suministran directamente desde la batería. Esto permite que el relé funcione únicamente según el comando del microcontrolador en lugar de la disponibilidad de energía.

Fuente de alimentación CC: Este bloque consta de reguladores de voltaje y varios condensadores. +5V, +9V y niveles de voltaje ajustable son proporcionados por los IC 7805, 7809 y LM317 respectivamente.

Fig. 5: Diagrama de circuito de los reguladores de voltaje utilizados como etapa final del sistema de alimentación de CC ininterrumpible de mesa.

Pantalla del panel: Este es el bloque del panel frontal y exterior que consta de un interruptor principal, una pantalla LCD que muestra el nivel de voltaje, una perilla de potenciómetro para ajustar el voltaje, conectores tipo banana y terminales de tornillo.

Así es como quiero que se vea:

Fig. 6: Imagen que representa la pantalla del panel de fuente de alimentación CC ininterrumpida de sobremesa

Los iconos en la pantalla LCD indican lo siguiente:

Fig. 7: Imagen que muestra los iconos utilizados en el panel de visualización para mostrar diferentes estados de la batería

Explicación del código

. Aquí, nuestra placa de desarrollo realiza las siguientes tareas: – Calcule los niveles de voltaje en el terminal de voltaje variable y el nivel de la batería usando ADC – Detección de presencia/ausencia de red eléctrica – Conmutación de fuentes y relés de control de indicador de carga/cargador en eventos apropiados. – Visualización de todos los parámetros anteriores en la pantalla LCD

Entonces nuestro algoritmo de código se ve así: -Inicialización de puertos de E/S, registros ADC y funciones LCD. – Entrar en bucle infinito – Verifique la disponibilidad de la fuente de alimentación usando el pin ADC – si hay una red eléctrica disponible, muestra los iconos correspondientes en la pantalla – si la red no está disponible, cambie al modo batería y encienda el indicador de carga – Verifique el nivel de la batería usando el pin ADC – Si el nivel de la batería es >50%, <50%, <10%, muestre los iconos correspondientes en la pantalla LCD. – Si el nivel de la batería está cerca del 0%, inicie la cuenta atrás de la secuencia de apagado automático.

Fig. 8: Imagen que representa el diagrama de pines del LCD de caracteres

Dado que en el último paso la red eléctrica no está disponible de todos modos, se corta el suministro de energía a la placa del microcontrolador, la pantalla LCD y la fuente de alimentación de CC y, por lo tanto, la unidad no se puede volver a encender sin suministrar alimentación de red.

Si la red eléctrica está disponible durante el proceso de apagado, los datos en la pantalla LCD se desperdician y, por lo tanto, utilizamos un temporizador de vigilancia para restablecer el controlador al final. La línea de +5V también está conectada a la placa del microcontrolador y al LCD.

Diagramas de circuito

Ficha técnica del proyecto